换热器 (LMTD)练习卷（附答案）

免费可打印的换热器 (LMTD)练习卷：6 道题，从简单到考试水平，附答案。可打印或另存为 PDF。

新练习卷在线练习，附提示

教师请注意： 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T150 °C95 °C?25 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（1.5 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 150 °C 冷却到 95 °C。它加热 2 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 25 °C。没有热量散失到环境中。求水的出口温度 Tc,out。

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
2.简单
长度T115 °C95 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂并流

在并流换热器中，热流体从 115 °C 冷却到 95 °C，冷流体从 10 °C 加热到 20 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 115 → 95 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T175 °C125 °C150 °C20 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 290 kW。 热流体从 175 冷却到 125 °C，冷流体从 20 加热到 150 °C。总传热系数为 500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 290 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 125 °CTc: 20 → 150 °C
A = m²
4.中等
长度T160 °C140 °C20 °C85 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传递 440 kW。 其传热面积为 2.5 m²。热流体从 160 °C 冷却到 140 °C，冷流体从 20 °C 加热到 85 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 440 kWA = 2.5 m²Th: 160 → 140 °CTc: 20 → 85 °C
U = W/(m²·K)
5.困难
长度T105 °C70 °C30.93 °C10 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（2 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 105 冷却到 70 °C。它加热 2 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 10 °C。已知 U = 1000 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
长度T95 °C60 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂并流

在并流套管式换热器中，热油（1 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 95 °C 冷却到 60 °C。 环隙中的水（1 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 20 °C 进入。内管直径为 32 mm，U = 150 W/(m²·K) 以该直径为基准。求所需的管长 L。

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 60 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

答案

  1. 1. Tc,out = 49.67 °C
  2. 2. ΔTlm = 89.16 K
  3. 3. A = 10.4 m²
  4. 4. U = 1935 W/(m²·K)
  5. 5. A = 2.62 m²
  6. 6. L = 126.5 m

完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。